無菌 藥品在使用前的無菌保證,，是藥品管理法規(guī)的要求。因此,，必須有容器完整性（Container Closure Integrity-CCI）的驗證和監(jiān)測,，以確保在無菌藥品生產(chǎn)，質(zhì)控,，運(yùn)輸和儲存,，乃至產(chǎn)品有效期的整個生命周期過程中，產(chǎn)品不受微生物的污染,，確保病人用藥安全,。目前各個國家的藥政法規(guī)，都有提供容器完整性CCI的測試方法,，但是沒有提供具體細(xì)節(jié),，指導(dǎo)如何合理的選擇方法，及評價一個無菌藥品包裝系統(tǒng)( Container Closure System-CCS)的完整性,。方法的合理選擇,，以及科學(xué)的制定一個可接受的標(biāo)準(zhǔn)，和產(chǎn)品的性質(zhì)和包裝系統(tǒng)密不可分,。歐洲醫(yī)藥同盟多次開會探討容器完整性測試的最佳方法,，卻得出結(jié)論，并不存在容器完整性測試的一個黃金標(biāo)準(zhǔn),，在考慮無菌制劑的既定用途和產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)上,，需要采取一個靈活的方法，來評估產(chǎn)品的包裝容器完整性,。
美國藥典修訂了容器完整性測試（Container Closure Integrity Testing-CCIT）的通則方法USP<1207>,。這個修訂緣于上世紀(jì)70年代的一個醫(yī)療事故，當(dāng)時美國雅培工廠的一個靜脈輸注產(chǎn)品的包裝系統(tǒng)做了更換,，在醫(yī)院注射此產(chǎn)品的病人廣泛爆發(fā)敗血癥,，導(dǎo)致10%的病人因此死亡，經(jīng)調(diào)查證實更換的包裝系統(tǒng)存在密封完整性的缺陷,，使產(chǎn)品遭受微生物污染,。這個悲劇事件，以及不斷提升的藥政監(jiān)管要求,，強(qiáng)調(diào)了制藥企業(yè)確保無菌制劑包裝完整性的重要性,。
方法簡介和選擇依據(jù)
根據(jù)USP通則<1207>，將容器密封完整性測試的檢測方法分成確定性和概率性兩種類型,。確定性檢測方法包括：高壓泄漏檢測法,，激光頂空分析，氦氣泄漏測試,，質(zhì)子流法,，壓力衰減法,，真空衰減法，和Corona電極放電法,。概率性檢測方法包括：氣泡發(fā)射法,，色水法，和微生物挑戰(zhàn)法,。
每個方法有其不同的靈敏度以及選擇參考點(diǎn),。制藥企業(yè)需要把包裝系統(tǒng)CCS作為藥品開發(fā)的關(guān)鍵質(zhì)量屬性之一，用質(zhì)量源于設(shè)計（Quality by Design-QbD）的理念,，在藥品設(shè)計到生產(chǎn)的整個生命周期內(nèi),，基于不同階段藥品有不同的應(yīng)用目的，選擇合適的,、CCIT方法,。在選擇CCIT方法的時候，必須充分理解內(nèi)包裝的材料特點(diǎn),，制作工藝參數(shù),，和操作中的控制方法。此外,，對于容器密封性的可接受標(biāo)準(zhǔn),，在不同的產(chǎn)品發(fā)展階段也會有所不同。
在選擇一個合適的容器完整性測試CCIT方法的時候,，需要考慮以下因素：
- 方法的既定用途,，即，用于包裝系統(tǒng)的開發(fā)和確認(rèn),，還是商業(yè)生產(chǎn)階段的過程控制或驗證,，還是穩(wěn)定性測試；
- 包裝系統(tǒng)開發(fā)前的認(rèn)知,，即,，是開發(fā)該產(chǎn)品和包裝系統(tǒng)，還是改進(jìn)一個新產(chǎn)品的包裝系統(tǒng),；
- 包裝系統(tǒng)的形式,，即，小玻璃瓶,，注射器,，藥品和醫(yī)療器械的復(fù)合制劑，還是靜脈點(diǎn)滴用袋子,；
- 包裝系統(tǒng)的材料,，是延展性材料，玻璃,，還是高分子聚合物,；
- 藥品的類別,，即，液體制劑,，凍干粉制劑,，小分子產(chǎn)品，還是大分子產(chǎn)品,，水相制劑，溶劑制劑,，還是油相制劑,，產(chǎn)品導(dǎo)電性如何，產(chǎn)品黏度,，頂空氣體的組成,，常壓，還是真空包裝,，或是過壓包裝,；
- 測試時間長短的考量；
- 要求的方法靈敏度,；
- 樣本做人工泄漏的可行性和人工泄漏方式
- 用于專屬研究的樣本量,；
- 樣本制備的考量，以及樣本制備帶來的潛在風(fēng)險,，比如需要移除標(biāo)簽,，或需要排空小瓶，或需要清潔小瓶,。
在很多情況下,，包裝密封性測試方法的最初選擇，是基于某特定測試技術(shù)的經(jīng)驗,。隨著制藥企業(yè)經(jīng)驗的積累,，類似產(chǎn)品或包裝的參考，還有文獻(xiàn)的參考,，以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指南文件的指導(dǎo),，在產(chǎn)品開發(fā)到發(fā)展的整個生命周期，會采用不同的測試方法,。在測試方法選擇上,，還需要考慮以下因素：
?對測試樣本的破壞性還是非破壞性；
?測試的方法是內(nèi)聯(lián),，在線,，離線，還是近線,；
?測試的有效性考量,，包括測試速度（比如單位時間內(nèi)的測試量）,，測試的產(chǎn)出（包括樣本平衡的時間和控制組的測量）
? 測試頻率和計劃：只需要測試一次還是需要多次，比如需要在穩(wěn)定性方案中測試（氣體滲透的潛在影響）,；
?測試成本,，包括設(shè)備的購買，方法和設(shè)備的驗證,，測試條件的維護(hù)成本,；
?用于測試裝載的包裝系統(tǒng)，還是空載的包裝系統(tǒng)
?是否干擾藥品的理化測試,；
?方法操作的特點(diǎn)：靈敏度,，方法的耐用性，精密度,，和準(zhǔn)確度,；
?測試結(jié)果的表述方式：通過/失敗（即,，判定是否存在超過方法靈敏度的泄漏）,，泄漏位置的標(biāo)記，還是能定量的測出泄漏孔的大小或泄漏流量,；
? 泄漏樣品帶來的設(shè)備污染風(fēng)險,。
不管選擇哪個測試方法，測試儀器都需要經(jīng)過校驗,，測試方法也需要通過驗證,，測試方法的系統(tǒng)適用性試驗，應(yīng)該包括陽性控制（即已知泄漏的樣本）和陰性控制（即沒有人工泄漏的樣本）,。
方法特點(diǎn)和應(yīng)用范圍
下文將對各種常見測試方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍做詳細(xì)探討,。
1）高壓泄漏檢測法
High-voltage leak detection
這是一種確定性的泄漏測試方法。高壓電檢漏是基于定量的電導(dǎo)測試,，要求容器內(nèi)灌裝的液體有一定的電導(dǎo)率,，在待檢品上外加高壓電，泄漏點(diǎn)的存在導(dǎo)致樣品電阻的下降,，從而導(dǎo)致電流的突躍,，當(dāng)然這個電流應(yīng)該大于預(yù)先確認(rèn)的方法檢測閾值（通過/失敗判定的靈敏度）。
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
- 不需要破壞樣本
- 可以做到100%的在線測試
- 高速的測試
- 不需要測試前的樣品制備
- 其準(zhǔn)確性獨(dú)立于員工的操作技能
- 在常壓下測試
該方法的缺點(diǎn)：
- 只有通過/失敗兩種結(jié)果,，沒有定量的結(jié)果
- 藥品本身的電導(dǎo)應(yīng)該大于包裝材料的電導(dǎo)
- 有可能破壞到產(chǎn)品（比如引起蛋白質(zhì)的降解）
- 制劑液體必須不是易燃液體
- 測試過程會產(chǎn)生臭氧
- 對于特定的包裝系統(tǒng),，需要的固定裝置
- 電極必須離泄漏點(diǎn)在一定的距離內(nèi)
- 藥品液體需要和泄漏點(diǎn)接觸或者非常靠近
- 產(chǎn)品堵塞泄漏孔會導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確
- 不適用于凍干粉制劑產(chǎn)品
該方法的應(yīng)用范圍和建議：
- 對于商業(yè)化生產(chǎn)線的高產(chǎn)出的檢測,。
- 需要評估產(chǎn)品接觸到高壓后的質(zhì)量影響,。
- 在長期穩(wěn)定性樣品的泄漏測試上受限，這主要是由于長期儲存過程中液體風(fēng)干堵塞泄漏孔。
- 產(chǎn)品的電導(dǎo)可能不足以檢測出泄漏
- 可以把100%的在線檢測模式整合到自動目測檢查的生產(chǎn)線中,。
- 在100%的在線測試中依舊受到限制,，這主要是由于方法有其靈敏度，只能測試到大于靈敏度的泄漏,。
- 當(dāng)泄漏點(diǎn)在小瓶的頂端位置,，比如在閘蓋處，沒有和液體產(chǎn)品接觸到,，該方法就不適用,。
2）激光頂空分析
Laser-based headspace analysis
這是一種確定性的泄漏測試方法。激光法是通過監(jiān)測容器頂空壓力,、水汽和頂空氧變化來判定容器的完整性,，原理是發(fā)射的激光穿透容器頂空，容器頂空的水汽和氧對激光有吸收,，激光吸收量和對應(yīng)的物質(zhì)含量成正比。頂空水汽的吸收峰寬度和頂空壓力成正比,，因此可以通過頂空水汽的吸收峰寬來獲得頂空壓力,。
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
- 不需要破壞樣本
- 可以做到定量測試
- 可以做到100%的在線測試
- 高速率的測試
該方法的缺點(diǎn)：
- 包裝容器必須是透明的
- 需要在包裝瓶的頂空有可以改變的氣體環(huán)境
- 需要頂空部位有一定的空氣體積供于檢測
- 在探測小尺寸的泄漏上，會延長測試的時間
- 變更設(shè)備的部件時需要包含所有不同的尺寸和型號
該方法的應(yīng)用范圍和建議：
- 對于微米級孔徑大小的泄漏,，測試可能需要耗時幾周的氣體交換,。
- 測試方法方便使用
- 可用于評估瞬間發(fā)生的泄漏（比如測試需要低溫儲存的產(chǎn)品）
- 有可能導(dǎo)致錯誤的測試結(jié)果，尤其是在穩(wěn)定性研究中,，由于氣體的滲透或被液相吸收,。
- 由于快速的和環(huán)境壓力平衡，大尺寸的泄漏可能無法測出（比如測試低溫儲存的產(chǎn)品）,。
- 不容易區(qū)別出不同尺寸的泄漏,。
- 不容易甚至不能夠測試出在液面下的泄漏，因此,，只適用于預(yù)灌注注射器,。
- 凍干粉制劑產(chǎn)品可能會導(dǎo)致泄漏的堵塞。
- 有部分的壓力依賴于溫度,。
3）真空衰減法
Vacuum decay
這是一種確定性的泄漏測試方法,。真空衰減法是將包裝容器置于專門的測試腔體內(nèi)，對測試腔體抽真空,，容器內(nèi)外壓差使得容器內(nèi)部氣體通過漏孔泄漏進(jìn)入測試腔體,，主機(jī)壓力傳感器監(jiān)測到壓力的變化，將壓力變化值和參考值做比較,，壓力增大說明存在泄漏,，以判定容器密封完整性是否格。此方法的測試步驟包括：抽真空、保壓和測試,。
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
- 不需要破壞樣本
- 可以做到100%的在線測試
- 高速率的測試和產(chǎn)出
- 測試不會影響生產(chǎn)進(jìn)度
- 有ASTM方法可供參考（ASTM-American Society for Testing and Materials）
- 可適用于液體和凍干粉的制劑
- 可應(yīng)用于有色包裝瓶和貼好標(biāo)簽的包裝瓶檢漏
該方法的缺點(diǎn)：
- 儀器昂貴,，每種包裝系統(tǒng)需要特定的儀器腔體
- 產(chǎn)品堵塞泄漏孔的情況下會檢測不出泄漏
- 真空腔體的準(zhǔn)備至關(guān)重要（濕度會影響測試結(jié)果）
該方法的應(yīng)用范圍和建議：
- 此方法適用性很廣，可用于支持產(chǎn)品開發(fā),，商業(yè)化,，以及穩(wěn)定性研究各階段，包裝容器的密封性檢查,。
- 適用于液體和凍干粉的制劑,。
- 可應(yīng)用于包裝器械的測試，和貼好標(biāo)簽的包裝瓶檢漏,。不過,，相對于未貼標(biāo)簽的初級包裝，其檢測靈敏度是降低的,。
- 只限于在線測試,，并會產(chǎn)生假陽性結(jié)果（比如，當(dāng)有滯留氣體在閘蓋處時,；或者受到濕度波動的影響時）,。
- 方法開發(fā)研究表明，該方法對凍干粉,，預(yù)灌注液體的注射器,，和小容量瓶液體制劑具有等同的靈敏度。
- 當(dāng)應(yīng)用于液體制劑時（黏度限制）,，鐳射穿孔的陽性控制樣本容易出現(xiàn)堵塞的情況,；對預(yù)灌注注射器，細(xì)孔也很容易被蛋白質(zhì)或硅油堵塞,。
- 壓力變化和泄漏的尺寸,，泄漏的速率有量級的相關(guān)性。然而,，無法區(qū)分泄漏是來自于多個泄漏小孔還是單個,，或者是包裝連接處的裂縫。
4）微生物挑戰(zhàn)法(浸入或氣溶膠挑戰(zhàn))
Microbial immersion or aerosol challenge
這是一種概率性的泄漏測試方法,，此檢查通常與模擬灌裝同時進(jìn)行,。通過按照模擬灌裝驗證方案進(jìn)行培養(yǎng)基模擬灌裝，然后進(jìn)行壓塞軋蓋后,，目檢合格,，經(jīng)已驗證的滅菌柜滅菌后，將容器密封面浸入到高濃度的菌液中,，使樣品容器內(nèi)的培養(yǎng)基充分接觸封口內(nèi)表面,，樣品的頸部及封口的外表面應(yīng)*浸泡在菌懸液中,，浸泡一定時間后取出，定期培養(yǎng)后檢查是否有微生物侵入,，以確定容器密封系統(tǒng)的完整性,。同時，需要做陽性對照試驗,，確認(rèn)培養(yǎng)基的促生長能力,。測試中通常會運(yùn)用真空或過壓的挑戰(zhàn)條件。
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
- 數(shù)十年來獲得廣泛應(yīng)用,。
- 是整個行業(yè)和法規(guī)熟識的做法,。
- 可以與模擬灌裝結(jié)合，同步進(jìn)行,。
- 對產(chǎn)品特性的直接評價（即,，確保容器密封性可以使產(chǎn)品免受微生物污染）。
該方法的缺點(diǎn)：
- 對樣品的破壞性,。
- 只有通過或失敗的結(jié)果,，沒有定量測試。
- 不可能進(jìn)行100%的樣本測試,。
- 測試會耗時數(shù)周,。
- 需要比較多的勞動力。
- 只能適用于可以做培養(yǎng)基罐裝的包裝系統(tǒng),。
- 可能會導(dǎo)致假陽性或假陰性的結(jié)果；測試的靈敏度部分依賴于分析員的操作技巧,。
- 對于微小瑕疵,，測試具有隨機(jī)性。
- 不同國家地區(qū),，對于培養(yǎng)基,，所用菌種和測試方法還沒有統(tǒng)一。
該方法的應(yīng)用范圍和建議：
- 此方法的檢測限隨著以下因素波動：泄漏的大小,，包裝材料,，菌種，培養(yǎng)基和挑戰(zhàn)條件,。
- 一直被用來建立關(guān)鍵的泄漏點(diǎn)（根據(jù)其泄漏的速率或大?。?/p>
- 浸入法比氣溶膠挑戰(zhàn)法更普遍,，方法條件更容易達(dá)到,，有更好的重復(fù)性。
- 不使用真空或過壓的條件,，自然放置幾周時間再檢查,，更具有代表性，不過耗時。
- 如果使用真空或過壓的條件,，可以加速測試,，數(shù)小時內(nèi)就可以做檢查，這種方式可以代表運(yùn)輸條件,，減少測試時間,。
5）染色浴法
Dye ingress
這是一種概率性的泄漏測試方法。將密封容器*浸沒在染色浴中,，也可在染色浴中加入表面活性劑,，對整個測試腔體進(jìn)行抽真空。如果該容器有裂縫,，空氣就會從瓶中溢出,。然后解除真空，這時泄漏容器內(nèi)存在負(fù)壓,，染色溶液會從裂縫中進(jìn)入瓶內(nèi)部,，再對測試腔體加正壓，提高染色液的滲入性,，通過分析員或儀器目檢剔除變色的容器,。
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
- 數(shù)十年來獲得廣泛應(yīng)用。
- 有ASTM和ISO的標(biāo)準(zhǔn)方法,。
- 是整個行業(yè)和法規(guī)熟識的做法,。
- 基礎(chǔ)并且有效率。
- 可靈活應(yīng)用,，同時測試不同包裝容器的泄漏情況,。
- 可以看出泄漏的位置。
- 泄漏位置可以在液相中,。
該方法的缺點(diǎn)：
- 對樣品的破壞性,。
- 只有通過或失敗的結(jié)果，沒有定量測試,。
- 不可能進(jìn)行100%的樣本測試,。
- 必須是透明的包裝系統(tǒng)，用于目測判斷,。
- 如果樣品體積本身比較大,，只進(jìn)入很少的染色水，有時不容易分辨出來,。
- 對于微小瑕疵,，測試具有隨機(jī)性。
該方法的應(yīng)用范圍和建議：
- 方法具有多用途,，可以測試初級包裝和外包裝,，用來支持產(chǎn)品開發(fā)階段,，商業(yè)化生產(chǎn)，和穩(wěn)定性研究階段的檢漏測試,。
- 直接檢測相關(guān)泄露
- 可以運(yùn)用不同的染色劑,。
- 如果運(yùn)用優(yōu)化的真空/加壓循環(huán)工藝，可以提高測試的靈敏度,。方法的檢測限隨著以下因素波動：泄漏的大小,，包裝材料，染色液的濃度,，和挑戰(zhàn)條件,。
- 染色液必須是易混合的而且不和產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
- 可以把同樣的挑戰(zhàn)條件應(yīng)用到微生物侵入試驗法中,。
- 對于液體制劑應(yīng)用良好,，但基于染色液的限制，可能對凍干制劑不適合 ,。
人工穿孔的技術(shù)討論
上述討論的檢漏方法,，都需要做方法驗證，需要有明確泄漏的樣本來做陽性控制,，以挑戰(zhàn)方法的檢漏能力,。對于樣品的人工穿孔，有以下幾個常用的方法：
- 鐳射穿孔,，直接穿透包裝容器本身
- 鐳射穿孔,，穿透在和包裝容器相連的金屬片或管 （laser drilling into a metal plate or tubing that is integrated to a CCS ）
- 微米級的金屬絲插入到容器中
- 微量吸管插入到膠塞或連接到容器的一個人工小孔上
- 毛細(xì)管（熔融硅，鎳或玻璃）插入到膠塞或連接到容器的一個人工小孔上,。
每一種方法都有其挑戰(zhàn)性,，包括穿孔尺寸的限制，穿孔形狀不規(guī)則,，穿孔大小難以測量,，微小穿孔容易被立即堵上,，造價高等等,。目前行業(yè)內(nèi)沒有標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定穿孔技術(shù)和孔徑測試的方法。在建立容器密封性測試方法的時候,，每個公司需要對自己建立的方法做合理性的說明,，采用適當(dāng)?shù)姆椒ā?br/>
結(jié)論
隨著修訂版USP<1207>的執(zhí)行，對于包裝容器密封性測試（CCIT）會有更多深入的調(diào)查,，生產(chǎn)無菌制劑的企業(yè)需要符合不斷發(fā)展的法規(guī)期望,。對于CCIT的測試方法和可接受標(biāo)準(zhǔn)，目前行業(yè)給予企業(yè)一定的靈活性,。正如上述討論,，每個方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性,，市面上的測試儀器也有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此,，制藥企業(yè)有責(zé)任根據(jù)產(chǎn)品自身的特點(diǎn)和產(chǎn)品的不同發(fā)展階段,，采用風(fēng)險評估的方法，選取并驗證合適的檢漏測試方法,，并建立泄漏的可接受標(biāo)準(zhǔn),。
表1. 五種泄露檢測法綜合評價
表2. 五種泄露檢測法詳細(xì)描述
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
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